KR102111059B1 - 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법 - Google Patents

아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102111059B1
KR102111059B1 KR1020180042446A KR20180042446A KR102111059B1 KR 102111059 B1 KR102111059 B1 KR 102111059B1 KR 1020180042446 A KR1020180042446 A KR 1020180042446A KR 20180042446 A KR20180042446 A KR 20180042446A KR 102111059 B1 KR102111059 B1 KR 102111059B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nitrite
inhibiting
oxidizing
tank
activity
Prior art date
Application number
KR1020180042446A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190119253A (ko
Inventor
유대환
박홍근
정민기
황호재
Original Assignee
주식회사 부강테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 부강테크 filed Critical 주식회사 부강테크
Priority to KR1020180042446A priority Critical patent/KR102111059B1/ko
Priority to EP18861425.9A priority patent/EP3689830A4/en
Priority to PCT/KR2018/008372 priority patent/WO2019066230A1/ko
Priority to CN201880060472.2A priority patent/CN111094194A/zh
Priority to US16/647,769 priority patent/US11053148B2/en
Publication of KR20190119253A publication Critical patent/KR20190119253A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102111059B1 publication Critical patent/KR102111059B1/ko
Priority to US17/334,723 priority patent/US11685677B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 암모늄 산화 미생물 및 아질산 산화 미생물을 포함하는 분리막 산기관 유닛에 부착되어 성장하거나 배양되는 아질산 산화 미생물이 아질산을 산화하는 것을 억제하기 위해, 아질산 산화 미생물의 활성을 저해하는 아질산 산화 억제제를 투입하여 분리막 산기관 유닛을 침지시키는 저해반응조를 제공한다.

Description

아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Inhibiting Activity of Nitrite Oxidation Bacteria}
본 발명은 오폐수 처리를 위한 MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor) 공정에서 아질산 산화 미생물(NOB)이 아질산성 질소를 산화하는 것을 억제시키는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법에 관한 발명이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
오폐수내에서 방류수계에 부영양화를 유발하는 질소를 제거하기 위하여 다양한 방법이 사용되는데, 그 중에서도 생물학적 질산화-탈질공정(또는, 질소제거공정)은 경제적인 이유에서 가장 많이 사용된다. 그러나 생물학적 질산화-탈질공정은 다량의 에너지와 탄소원을 소모한다는 한계가 있다.
생물학적 질산화-탈질공정에서 1kg의 암모니아성 질소가 산화될 때 4.57kg의 산소와 7.14kg의 알카리도가 소모되며, 1kg의 질산성 질소가 탈질될 때에는 4~5kg의 탄소원이 소모된다. 또한, 일반적으로 질산화-탈질 시에 1kg의 질소가 제거되는 경우, 통상적으로 4~5kWh의 전력이 소모되며, USD 13~17 정도의 비용이 소모된다.
따라서, 에너지 소모와 탄소원 절감을 위해 아질산-아탈질공정이 사용되기도 하는데, 1kg의 암모니아성 질소가 산화될 때, 3.42kg의 산소가 소모되고, 탈질 시에는 2.86kg의 탄소원이 소모되어, 아질산-아아탈질공정은 질산화-탈질공정에 비해 25%의 산소와 40%의 탄소원을 절감할 수 있다는 장점을 갖는다.
최근들어 적용이 급증하고 있는 부분아질산화(Partial Nitritation)- 아나목스(ANAMMOX, Anaerobic Ammonium Oxidation, 또는, 혐기성암모늄산화)공정의 경우, 질산화-탈질공정에 비해 산소는 60%, 탄소원은 100% 절감이 가능하다. 그러나 부분아질산화-아나목스공정을 적용할 경우에도 1kg의 암모니아성 질소를 제거하는데 1.9kg의 산소가 필요하다.
한편, 질소산화에 필요한 산소는 산기관으로부터 공급이 된다. 따라서, 산소전달효율(OTE, Oxygen Transfer Efficiency)이 높은 산기관을 사용하는 것은 산소공급에 필요한 에너지를 절감하는데 매우 중요하다. 이에, 다양한 산기관이 개발되고 있으나 산소기체의 용해도가 높지 않기 때문에, 현존하는 산기관의 경우 청수에서의 산소전달효율(OTE)은 40%, 오폐수 처리공정에서는 산소전달효율(OTE)은 20%를 넘어서지 못하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 분리막(Membrane)을 산기관으로 사용하는 기술인 MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor), MBfR(Membrane Bio-film Reactor)이 개발되었다. MABR 공정은 분리막이 산기관의 역할을 함으로써, 미생물이 분리막에 부착하여 성장하는 동시에 배양될 수 있어, 산소전달효율(OTE)이 100%에 육박한다. 이러한 MABR 공정을 부분아질산화-아나목스공정에 사용할 경우, 공기 요구량이 기존 공정의 8%에 불과하게 된다.
질산화(Nitrification)는 아래와 같이 2단계로 진행되는데,
- 1단계 암모늄산화(Ammonia Oxidation): NH4 + + 1.5O2 → NO2 - + 2H+ + H2O
- 2단계 아질산산화(Nitrite Oxidation): NO2 - + 0.5O2 → NO3 -
1단계 암모늄산화 반응은 암모늄산화 미생물(AOB, Ammonium Oxidation Bacteria)에 의해 수행되며, 2단계 아질산 산화 반응은 아질산 산화 미생물(NOB, Nitrite Oxidation Bacteria)에 의해 수행된다.
부분아질산화-아나목스공정 중에서 아나목스(또는, 혐기성암모늄산화) 반응은 아래와 같은 식으로 진행된다.
1.0NH4+ + 1.32NO2 - + 0.066HCO3 - + 0.13H+ → 1.02N2 + 0.26NO3 - + 0.066CH2O0.5N0.15 + 2.03H2O
암모니아성 질소 일부분을 아질산성 질소로 전환하는 부분아질산화가 우선적으로 진행되어야, 후속되는 아나목스 반응이 일어나게 된다.
따라서, 질소산화를 아질산화에서 멈추게 하는 것이 매우 중요하다. 만약 아질산성 질소(NO2-N)가 질산성 질소(NO3-N)로 산화될 경우, 아나목스 반응이 일어나지 않기 때문에, 아질산화에서 반응을 멈추어 아질산성 질소를 축적하는 것이 아나목스 공정의 성패를 좌우한다고 할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 암모늄 산화 미생물(AOB)이 생존하기 유리하고, 아질산 산화 미생물(NOB)은 생존하기 어려운 조건을 만들어서 암모늄 산화 미생물(AOB)이 우점이 되는 환경이 조성되어야 한다. 이를 위해, SRT(Solid Retention Time), 용존산소(DO, Dissolved Oxygen), FA(Free Ammonia), FNA(Free Nitrous Acid) 및 온도 등과 같은 여러 가지 인자가 고려될 수 있다. 그 중, FA(Free Ammonia), FNA(Free Nitrous Acid) 및 온도는 혐기성 공정에서 발생하는 반류수와 같이 암모니아성 질소의 농도 및 pH가 높게 유지되는 경우에는 적용이 가능하지만, 암모니아성 질소의 농도 및 pH가 낮은 하수를 처리할 경우에는 사용이 불가능하다.
한편, 하수를 아질산화하기 위하여 SRT와 용존산소(DO)를 사용할 수 있는데, SRT의 경우 암모늄 산화 미생물(AOB)과 아질질 산화 미생물(NOB)의 비성장계수(Specific Growth Rate) 값이 유사하여, 실제로 현장에서 적용하기 곤란하다는 문제점이 있어 사실상 용존산소(DO)만이 제거 가능한 인자이다.
그러나 MABR 공정에서 아질산화를 위해 용존산소(DO) 농도를 제어하여, 암모늄 산화 미생물(AOB)에게 유리한 조건을 조성하는 것이 현실적으로 어렵다. MABR의 경우, 분리막 외부에서 미생물이 성장하게 되는데, 분리막 내부에서 반응에 필요한 산소를 공급하게 되면, 분리막에 가까이 있는 미생물에게는 많은 양의 산소가 공급되고 외부에 있는 미생물에게는 산소공급이 제한된다. 즉, 암모늄 산화 미생물(AOB)과 아질산 산화 미생물(NOB)이 혼합하여 성장하는 생물막에서는 분리막에 근접하였는지 여부로 용존산소(DO)의 농도 차이를 줄 수 있을 뿐, 암모늄 산화 미생물(AOB)에게만 산소를 공급하고, 아질산 산화 미생물(NOB)에게 공급되는 산소를 차단하다는 것이 기술적으로 불가능하다. 따라서, 산소전달효율(OTE)이 높음에도 불구하고 MABR을 이용하여 아질산화를 안정적으로 이룩하는 것은 매우 어려운 문제이다.
본 발명의 일 실시예는, MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor) 공정에서 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 억제하고 암모늄 산화 미생물(AOB)의 능력은 유지시키는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 분리막 산기관을 아질산 산화 억제제가 충진된 별도의 조에 일정 시간동안 침지시켜, 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저하시키는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 고형물 탈리조, 저해 반응조 및 세척조를 구성하여, 고형물 탈리조에서는 과도하게 부착된 미생물 및 고형물을 탈리시켜 저해 반응조가 고형물로 오염되는 것이 방지되도록 하고, 저해 반응조에 충진된 억제제의 농도와 체류하는 시간을 조절하여 억제효과가 최적화가 되도록 함과 동시에, 세척조에서는 잔류하는 억제제를 세척하여 독성을 지닌 억제제가 처리수와 함께 수계로 방류되는 것을 최소화하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 암모늄 산화 미생물 및 아질산 산화 미생물을 포함하는 분리막 산기관 유닛에 부착되어 성장하거나 배양되는 아질산 산화 미생물이 아질산을 산화하는 것을 억제하기 위해, 아질산 산화 미생물의 활성을 저해하는 아질산 산화 억제제를 투입하여 분리막 산기관 유닛을 침지시키는 저해반응조를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 아질산 산화 억제제는, 하이드록실아민, NO2, NH4 및 NO 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 아질산 산화 억제제는, 부분아질산-아나목스공정에 재사용 될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 저해반응조는, 상기 아질산 산화 억제제의 농도에 따라 상기 분리막 산기관 유닛을 침지시키는 시간이 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 아질산 산화 억제제를 사용하여 아질 산화 미생물에 의한 아질산 산화를 억제하는 아질산 산화 활성 저해장치에 있어서, 분리막 산기관 유닛에 부착된 미생물 또는 고형체를 제거하는 탈리조, 상기 탈리조에서 탈리된 분리막 산기관 유닛을 상기 아질산 산화 억제제에 침지하는 저해반응조 및 상기 분리막 산기관 유닛 표면의 상기 아질산 산화 억제제를 세척하는 세척조를 포함하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치는, 단축질소제거 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 탈리조는, 공기를 유입시켜 상향류를 형성하는 순환펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치를 이용하여, 아질산 산화 미생물이 아질산을 산화하는 것을 억제하는 방법에 있어서, 분리막 산기관 유닛을 상기 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치의 탈리조에 침지하는 과정, 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛을 아질산 산화 미생물 억제제가 충진된 저해 반응조에 침지하는 과정, 분리막 산기관 유닛의 표면에 잔류된 약품을 제거하기 위해 세척조에 침지하는 과정 및 아질산 산화 미생물 억제제를 재사용하여 부분아질산-아나목스공정에 이용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor) 공정에서 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성은 억제하고 암모늄 산화 미생물(AOB)의 능력을 유지하기 위한 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법을 이용하여, 산소전달효율(OTE)을 극대화함으로써 공기 공급에 소모되는 전력량을 기존 공정의 10% 미만이 되도록 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 안정적인 아질산화를 유지하기 위해, 분리막 산기관을 아질산 산화 억제제가 충진된 별도의 조에 일정 시간동안 침지시키는 아질산 산화 미생물(NOB) 억제 시스템을 적용함으로써, 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성만을 선택적으로 저해할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고형물 탈리조, 저해 반응조, 세척조를 구성하여, 고형물 탈리조에서는 과도하게 부착된 미생물 및 고형물을 탈리시켜 저해 반응조가 고형물로 오염되는 것이 방지되도록 하였으며, 저해 반응조에 충진된 억제제의 농도와 체류하는 시간을 조절하여 억제효과가 최적화가 되도록 하고, 세척조에서는 잔류하는 억제제를 세척하여 독성을 지닌 억제제가 처리수와 함께 수계로 방류되는 것을 최소화함으로써 암모늄 산화 미생물(NOB)이 안정적으로 우점화 될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, NO2, NH4를 억제제로 사용했을 경우, 이를 부분아질산화-아나목스공정에 재사용하여, 아나목스 반응조로 유입되는 NO2, NH4의 비를 조절하는데 투입함으로써 유지관리비가 절감될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단축질소제거 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 산기관 모듈에서 폐수 내 질소가 제거되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성 저해 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리막 산기관 유닛이 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치의 탈리조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛을 아질산 산화 미생물(NOB) 억제제가 충진된 저해반응조에 침지하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 억제반응이 완료된 분리막 산기관 유닛을 세척조로 이동시켜 침지하는 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 NO 기체를 억제제로 사용할 경우의 분리막 산기관 유닛이 탈리조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 NO 기체를 억제제로 사용할 경우의 분리막 산기관 유닛이 저해반응조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB)의 억제재를 재사용하여 부분아질산화-아나목스공정에 투입하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치가 아질산 산화를 억제하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단축질소제거 장치를 도시한 도면이다.
단축질소제거 장치(100)는 분리막 산기관 유닛(310)을 이용하여 기체 내 성분을 조절함으로써 질소를 제거한다. 단축질소제거 장치(100)의 유입폐수 측정부(140)는 유입폐수(130)의 유량, 유기물 및 암모니아성 질소를 측정하여 반응조(110) 내로 공급되는 기체의 양을 계산한다. 반응로 혼합에 필요한 기체의 양은 일반적으로 반응조 부피당 1m3/hr이기 때문에, 제어반(150)은 반응조 부피로부터 반응조 혼합에 필요한 기체량을 산정한다. 제어반(150)은 반응조(110) 부피를 이용하여 계산된 기체의 양에 안전율 10~30%를 고려하여 반응조 혼합에 필요한 기체량을 산정한다.
제어반(150)은 생물학적 반응에 필요한 산소량도 산정하는데, 먼저 공급된 기체 중에 포함된 산소량이 생물반응에 필요한 산소량을 만족시킬 수 있는지 판단한다. 분리막 산기관(미도시)은 100%의 산소전달효율(OTE)을 갖기 때문에, 제어반(150)은 공기공급량 계산을 이용해 전술한 판단을 수행한다. 반면, 종래의 산기관은 공기공급량을 산정할 때 산기관 고유의 산소전달효율(OTE)을 고려해야 하고, 산소전달효율(OTE)은 시간, 환경 등에 대한 변수를 포함하고 있으므로, 고려해야 할 요소가 많아 계산이 굉장히 어렵고, 계산이 수행되더라도 오랜 시간이 소모되는 문제를 갖는다.
공급된 기체 중에 포함된 산소량이 생물반응에 필요한 산소량을 만족시키는 경우, 제어반(150)은 공급된 기체 중 산소를 제외한 양이 반응조 혼합에 필요한 기체량보다 많은지 여부를 판단한다. 공급된 기체 중 산소를 제외한 양이 반응조 혼합에 필요한 기체량보다 많은 경우, 제어반(150)은 산소량 조건을 만족시키는 한도 내에서 기체의 공급을 줄인다. 반대로, 공급된 기체 중 산소를 제외한 양이 반응조 혼합에 필요한 기체량보다 부족한 경우, 제어반(150)은 이산화탄소의 공급량을 증가시켜 반응조의 혼합에 충분한 기체가 공급될 수 있도록 한다.
공급된 기체 중에 포함된 산소량이 생물반응에 필요한 산소량을 만족시키지 못하는 경우, 제어반(150)은 순수한 산소만을 공급하도록 제어한다.
이에 따라, 제어반(150)은 지나치게 많은 기체량이 아닌 필요한 기체량만큼 만을 공급하면서도, 생물반응과 반응조 혼합이 원활히 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
유입폐수 측정부(140)는 오폐수의 유량 및 암모니아성 질소의 농도를 실시간으로 측정하여 제어반(150)이 아질산화에 필요한 기체의 양을 계산할 수 있도록 한다.
한편, 단축질소제거 장치(100)는 높은 산소전달효율(OTE)을 갖지만, 암모늄 산화 미생물(AOB, Ammonium Oxidation Bacteria)과 아질산 산화 미생물(NOB, Nitrite Oxidation Bacteria)이 혼합하여 성장하는 생물막에서 아질산 산화를 억제하기 위해, 암모늄 산화 미생물(AOB)에게만 선택적으로 산소를 공급하고, 아질산 산화 미생물(NOB)의 산소 공급은 차단할 수 없다는 한계를 갖는다. 따라서, 단축질소제거 장치(100)는 아질산 산화 미생물(NOB)이 아질산성질소를 산화하는 것을 방지하는 별도의 장치를 구비할 수 있다. 이 장치는 생물 반응조(110) 내의 아질산 산화가 억제되도록 함으로써, 후속되는 아나목스 반응(ANAMMOX, Anaerobic Ammonium Oxidation, 또는, 혐기성암모늄산화 반응)에서 질소를 안정적으로 제거할 수 있도록 한다. 아질산 산화 미생물의 활성을 저해하여 아질산 산화를 억제하는 장치 및 방법에 관해서는 후술되는 도 3 내지 도 10에서 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 산기관 모듈에서 폐수 내 질소가 제거되는 과정을 도시한 도면이다.
분리막 산기관 모듈(200)은 생물 반응조(110)에 침지되어 미생물이 막 표면에 부착성장할 수 있도록 한다. 생물반응 및 혼합에 필요한 기체(120)는 공기(121), 산소(122) 및 이산화탄소(123)를 일정한 비율로 조절하여, 이를 분리막 산기관(210)으로 공급한다. 분리막 산기관(210)은 섬유사와 같이 미생물이 부착하여 배양되기 유리한 재질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 막 표면에 부착된 미생물에는 암모니아를 아질산성 질소로 산화시키는 암모늄 산화 미생물(AOB) 및 아질산성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 아질산 산화 미생물(NOB)이 포함된다. 분리막 산기관 모듈(200)은 아질산성 질소를 생산하는데 필요한 양만큼의 산소량을 제한적으로 공급함으로써, 아질질 산화 미생물(NOB)의 성장을 제한할 수 있다. 또한, 암모늄 산화 미생물(AOB) 및 아질산 산화 미생물(NOB)은 공급된 산소량을 100% 소모함으로써 액상상태의 용존산소(DO)를 0으로 유지한다.
암모늄 산화 미생물(AOB)에 의해 생성된 아질산성 질소는 기체의 혼합력에 의해 분리막 산기관(210) 사이에 위치한 아나목스 미생물(또는, 혐기성 암모늄 산화 미생물)에게 원활하게 전달된다. 아나목스 미생물은 분리막 산기관(210)에 부착된 암모늄 산화 미생물(AOB)이 생산한 아질산성 질소와 액상에 존재하는 암모니아성 질소를 활용하여 아나목스 반응에 의해 질소를 제거한다. 이때, 아나목스 반응이 원활하게 수행되기 위해서는 암모니아성 질소 일부분을 아질산성 질소로 전환하는 아질산화가 우선적으로 진행되어야 한다. 즉, 아질산성 질소(NO2-N)가 질산성 질소(NO3-N)로 산화되지 않도록 암모늄 산화 미생물(AOB)이 우점이 되는 환경을 조성하여, 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해하는 것이 중요하다. 마찬가지로, 이에 대한 장치 및 방법은 도 3 내지 도 10에서 후술하도록 한다.
한편, 암모늄 산화 미생물(AOB)의 우점을 위해 분리막 산기관(210)에 형성된 생물막이 효율적으로 탈리되어야 하는데, 이때 필요한 기체량은 혼합에 필요한 기체량 보다 2~3배 크게 된다. 제어반(150)은 이산화탄소(123)의 양을 증가시켜 탈리에 필요한 유량을 공급함으로써, 생물막을 탈리시켜 적정한 SRT(Sludge Retention Time)를 유지할 수 있도록 한다.
아나목스 미생물은 낮은 성장률을 갖기 때문에, 분리막 산기관 모듈(200)은 별도의 여재(미도시)를 충진한 모듈을 배치하여 부착성장 형태로 유지되어 부유상태보다 2~3배 고농도로 확보할 수 있다.
단축질소제거 반응을 거치며, 제거되는 암모니아성 질소의 10%에 해당하는 질산성 질소가 부산물로 발생하게 된다. 단축질소제거반응의 부산물인 질산성 질소는 부유상태의 일반 탈질 미생물에 의해 액상에 존재하는 유기물과 함께 제거될 수 있다. 기존의 단축질소제거공정은 액상으로 아질산화에 필요한 산소를 직접 주입하기 때문에, 액상에 존재하는 유기물이 모두 산화되게 된다. 단축질소제거반응의 부산물인 질산성 질소를 제거하는데 사용되는 탄소원도 함께 산화하게 한다. 이에 따라, 질산성 질소의 제거를 위한 탄소원이 부족하게 되어, 일반 탈질에 의해 질산성 질소의 제거가 불가능하다. 이러한 이유로, 종래의 기술들은 별도의 공정을 구비하고 탄소원을 외부에서 공급해서 질산성 질소를 제거해왔다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 산기관 모듈(200)에서는 아질산화에 필요한 산소가 분리막 산기관(210)을 거쳐 암모늄 산화 미생물(AOB) 또는 아질산 산화 미생물(NOB)에게만 공급되어 100% 소모되기 때문에, 질산성 질소가 일반 탈질 미생물에 의해 액상에 존재하는 유기물과 함께 제거될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 산기관 모듈(200)은 별도의 탄소원을 구비할 필요가 없는 장점을 갖는다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성 저해 장치를 도시한 도면이다.
아질산 산화 미생물(NOB)의 활성 저해 장치(300)는 부분아질산화-아나목스공정이 수행되는 단축질소제거 장치(100)에 추가로 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 2에서 상술한 바와 같이, 질소를 효과적으로 제거하기 방법은 아질산의 산화를 방지하는 것이다. 그러나 분리막 산기관 유닛(310)에는 아질산 산화 미생물(NOB)과 암모늄 산화 미생물(AOB)이 공존하고 있기 때문에, 본 발명은 단축질소제거 장치(100)에 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)를 더 포함함으로써, 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해할 수 있도록 한다.
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 분리막 산기관 유닛(310) 표면에 부착된 미생물 및 고형물을 탈리하기 위한 탈리조(320), 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해하기 위한 억제제가 충진되어 있는 저해반응조(또는, Inhibition조)(330) 및 분리막 표면에 잔류하는 억제제를 세척하기 위한 세척조(340)를 포함한다.
탈리조(320)는 분리막 산기관 유닛(310)에 부착된 과량의 미생물 및 고형물을 탈리한다. 탈리를 위한 체류시간은 부착된 미생물 및 고형물의 상태에 따라 달라지며, 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛(310)은 저해반응조(330)로 이송된다.
저해반응조(330)는 아질산 산화 미생물(NOB)이 아질산을 질산성 질소로 변환시키는 활동을 저해한다. 저해반응조(330)는 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해하는 억제제를 포함하고 있으며, 억제제의 종류 및 농도에 따라 분리막 산기관 유닛(310)이 침지되는 시간이 달라진다.
세척조(340)는 저해반응조(330)에서 침지시킨 분리막 산기관 유닛(310)에 남아 있는 억제제의 성분을 씻어낸다. 특히, 세척조(340)는 억제제의 성분 중 독성이 강한 하이드록실아민의 잔류물을 제거함으로써, 하이드록실아민이 후속되는 부분아질산화-아나목스공정이 진행되는 반응조로 유입되거나 유출수와 함께 방류되는 것을 방지한다.
세척이 완료된 분리막 산기관 유닛(310)은 단축질소제거 장치(100)의 아나목스 반응조(미도시)로 이송되어 후속되는 부분아질산화-아나목스공정을 거친다.
아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해하기 위한 장치 및 이를 이용한 방법은 도 4 내지 도 10에서 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리막 산기관 유닛이 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치의 탈리조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
생물 반응조(110)에 설치되어 있는 분리막 산기관 유닛(310)은 생물 반응조(110) 내로 유입되는 공기가 차단된 상태에서, 세 개의 조(320, 330, 340)로 구성된 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)의 첫 번째 조인 탈리조(320)로 이송된다. 분리막 산기관 유닛(310)은 탈리조(320)에서 침지 과정을 거침으로써, 분리막 산기관 표면에 부착된 과량의 미생물 및 고형물이 제거된다.
탈리조(320)는 방류수를 활용하여 분리막 산기관 유닛(310)이 완전히 침지될 수 있는 수심을 확보한다. 탈리조(320)에는 탈리에 필요한 전단력을 확보하기 위하여 공기를 공급하는 산기장치(미도시)와 상향류를 형성하기 위한 순환펌프(350)가 설치된다.
탈리조(320)에서는 침지된 분리막 산기관 유닛(310)에 부착된 미생물의 상태를 고려하여, 생물 반응조(110)내 공기의 표면속도가 5~25m/hr가 되도록 공기를 공급한다. 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 추가적인 전단력을 발생시키고자, 순환펌프(350)를 가동하여 순환수를 공급함으로써 탈리조의 상향유속을 형성시켜 탈리를 촉진할 수 있도록 한다. 이때, 생물 반응조(110)의 표면 상향유속(유량/반응조 면적)은 30~90m/hr가 되도록 순환량을 조절한다. 분리막 산기관 유닛(310)이 탈리조(320)에 체류하는 시간은 부착된 미생물의 상태에 따라 50~60분 정도 소요될 수 있다.
고형물의 탈리가 완료되면, 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 우선적으로 순환펌프(350)의 가동을 중단하고 공기만 5~10분정도 공급한다. 탈리조(320)에 공급되는 공기량은 시간이 경과할수록 순차적으로 감소하도록 설정되며, 설정된 시간에 도달했을 때는 0이 되도록 한다. 이는, 순환펌프(350)를 작동시킴으로써 탈리조(320)에 상향유속을 발생시켜 탈리된 고형물을 반응조의 상부로 이동시키고, 순환펌프(350)의 가동을 중단함으로써 공기 만을 공급하여 탈리된 고형물이 분리막 산기관에 재부착 되지 않고, 고형물은 탈리조 하부로 이동하여 침전되도록 하기 위함이다. 분리막 산기관 유닛(310)은 탈리조(320)로부터 제거되며, 탈리조(310)의 보(洑) 하부에 침전된 고형물은 1차 처리시설(미도시)로 배출되고, 고형물이 배출된 탈리조(310)의 수심 유지를 위해 탈리조(310)에 추가로 물이 공급된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛을 아질산 산화 미생물(NOB) 억제제가 충진된 저해반응조에 침지하는 과정을 도시한 도면이다.
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛(310)을 저해반응조(330)로 이동시킨다. 저해반응조(330)에 충진되는 억제제로는 하이드록실아민(Hydroxylamine), NO2 및 NH4등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
하이드록실아민은 흰색의 작은 덩어리로 바늘 모양의 고체 또는 무색의 액체로 피혁이나 섬유의 필요 없는 가죽을 제거할 때 사용하거나 살균제로도 쓰이는데, 효과적인 아질산 산화 미생물(NOB) 억제제로 알려져 있다. 하이드록실아민이 억제제로 사용될 경우 분리막 산기관 유닛(310)이 저해반응조(330)에 머무는 시간은 억제제의 농도에 따라 달라지는데, 통상적으로 저해반응조(330)에 머무는 시간은 농도(mg/L)×시간(분)의 값이 50~200이 되도록 조절한다. 이같이, 범위를 제한하는 요인은 농도가 과도하게 높거나 낮더라도 일정 시간 이상 지체하면 암모늄 산화 미생물(AOB)도 저해를 받기 때문이다. 본 발명은 아질산 산화 미생물(NOB)을 억제하는 것이 목적이므로, 암모늄 산화 미생물(AOB)이 저해를 받으면 전체 공정의 효율이 저해된다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 공정은 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 억제시킬 뿐 아질산 산화 미생물(NOB)을 제거하지는 않는다. 단, 지속적으로 암모늄 산화 미생물(AOB)에게 유리한 환경을 조성함에 따라, 암모늄 산화 미생물(AOB)이 우점하게 되어 아질산 산화 미생물(NOB)을 저해하기 위한 침지 시간 및 침지 횟수는 감소하게 된다. 이때, 전체 공정의 아질산화 정도를 파악하여, 아질산화가 안정적으로 이루어지면 침지 횟수를 줄이고, 질산성 질소의 농도가 높아지면 침지 횟수를 증가시킬 수 있다.
즉, 이는 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 억제하고 암모늄 산화 미생물(AOB)이 우점이 되는 환경을 조성하기 위함이며, 억제제의 농도 및 저해반응조(330)에 침지되는 시간은 전체 공정의 아질산화 정도를 파악하여 조절할 수 있다.
NO2 또는 NH4가 억제제로 사용될 경우에는 적정한 pH를 유지하는 것이 중요하다. NO2 또는 NH4가 억제제로 사용되는 경우, 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 저해하는 방법은 pH, NO2 및 NH4의 농도에 따라 형성되는 FNA(Free Nitrous Acid)와 FA(Free Ammonia)를 이용하기 때문이다.
일반적으로 아질산 산화 미생물(NOB)은 FNA의 농도가 0.2~2.8mg/L범위에서 저해를 받는 것으로 알려져 있는데, FNA의 농도는 pH 및 NO2의 농도에 따라 달라지며 pH가 낮을수록, NO2농도가 높을수록 FNA의 농도는 상승하게 된다. 본 발명에서는 NO2의 농도 및 pH를 조절하여 FNA의 농도를 조절함으로써, 침지하는 농도(mg/L) ×시간(분)의 값이 24~50이 되도록 한다. 또한, 억제제의 사용량을 절감하기 위하여 pH가 4.5~6.0이 되도록 한다. 마찬가지로 억제제의 농도 및 저해반응조(330)에 침지되는 시간은 전체 공정의 조건을 고려하여 조절 가능하다.
NH4를 사용할 경우는 pH 및 NH4의 농도에 따라 FA(Free Ammonia) 농도가 달라지는데, FA의 농도가 0.1~1.0mg/L 범위에서는 아질산 산화 미생물(NOB)의 저해가 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 pH 및 NH4농도를 조절하여 FA 농도를 변화시키고 FA 농도(mg/L)×체류시간(분) 값이 2.5~25가 되도록 조절할 수 있다. FA의 경우 pH가 높을 때 형성이 잘 되기 때문에, 본 발명에서는 pH를 7.5~9.0 범위에서 조정하여 약품량을 절감하도록 하였다.
저해반응조(330)에 사용되는 억제제는 액체 형태의 하이드록실아민(Hydroxylamine), NO2 및 NH4 이외에도 기체 상태의 NO가 사용될 수 있다. NO를 억제제로 사용하는 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치에 관한 실시예는 도 7 내지 도 8에서 후술하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 억제반응이 완료된 분리막 산기관 유닛을 세척조로 이동시켜 침지하는 과정을 도시한 도면이다.
억제반응이 완료된 분리막 산기관 유닛(310)은 세척조(340)로 이동되고, 세척조(340)에서는 분리막 산기관 표면에 잔류하는 약품을 제거한다. 세척은 처리장 방류수를 활용하며, 세척시간은 5분 이내에서 수행될 수 있으나, 잔류하는 억제제가 흡착된 상태 또는 전체 공정의 운영 시간에 따라 조절될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 NO 기체를 억제제로 사용할 경우의 분리막 산기관 유닛이 탈리조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 하이드록실아민(Hydroxylamine), NO2 및 NH4 외에 기체 상태인 NO가 억제제로 사용될 수 있다. NO는 상온에서 무색의 기체로 존재하며, 녹는점은 -161℃, 끓는점은 -151℃이다. 기체상태의 NO의 밀도는 1.34g/cm3으로 공기의 밀도인 0.0012g/cm3에 비해 밀도가 큰 편이기 때문에, 저해 반응조(330)에 주입하여 사용할 경우에도 조 밖으로 배출되는 것을 최소화 할 수 있다. NO 기체를 억제제로 사용하는 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(700)에서 분리막 산기관 유닛(310)은 생물 반응조(110)에서 분리되어, 탈리조(320)로 이송된다. 탈리조(320)의 운전조건은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 NO 기체를 억제제로 사용할 경우의 분리막 산기관 유닛이 저해반응조에 침지되는 과정을 도시한 도면이다.
고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛(310)은 기체상태의 NO가 충진된 저해반응조(330)로 이송되고, 저해반응조(330)에서는 분리막 산기관 유닛(310) 내의 아질산 산화 미생물(NOB)의 활성을 억제시키는 반응을 수행한다. 저해반응조(330)의 NO 농도는 아질산 산화 미생물(NOB)뿐만 아니라 암모늄 산화 미생물(AOB)에도 영향을 미치기 때문에, 적정 수준을 유지해야 한다. 분리막 산기관에서 용존되는 양은 약 2~5㎍/L로, NO의 농도는 4~10mg/L로 정도로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 아질산 산화 미생물(NOB)의 억제가 효과적으로 이루어지는 농도를 유지하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB)의 억제재를 재사용하여 부분아질산화-아나목스공정에 투입하는 과정을 도시한 도면이다.
저해반응조(330)의 억제제로 사용되는 NO2와 NH4는 사용기간이 경과됨에 따라 순도 및 기능이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해 약품을 넣어 농도를 유지시킴으로써 억제제로 재사용할 수 있지만, 본 발명에 따른 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)에서는 농도가 저하되어 억제제로 사용할 수 없는 NO2와 NH4를 부분아질산화-아나목스공정에 투입하여 재활용함으로써, 공정의 비용이 절감되는 효과를 갖는다.
보다 상세히 설명하면, 부분아질산화-아나목스공정에서는 아나목스 공정으로 유입되는 하수의 NO2-N:NH4-N의 비를 1.32:1.0이 되도록 유지시킨다. 따라서, 부분아질산화-아나목스공정에서는 아나목스조(910) 전단의 부분아질산조(920)에서 유입되는 질소의 일부를 산화시켜 NO2-N:NH4-N의 비가 1.32:1.0이 되도록 조절한다. 이를 위하여, 부분아질산화-아나목스공정에서는 별도의 반응조(미도시)에 NO2-N, NH4-N의 비를 조절할 수 있는 약품을 주입하여 NO2-N:NH4-N 비가 1.32:1.0이 되도록 한다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 아질산 산화 미생물(NOB) 활성화 저해 장치(300)는 저해반응조(330)에서 사용된 NO2 및 NH4를 정제시켜 아나목스반응조(910)에 투입함으로써 NO2-N:NH4-N 비를 조절한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치가 아질산 산화를 억제하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 자세한 설명은 생략한다.
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 분리막 산기관 유닛(310)에 과도하게 성장한 미생물 및 고형물을 탈리하기 위해 분리막 산기관 유닛(310)을 탈리조(320)에 침지한다(S1110).
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 아질산 산화를 억제하기 위해 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛(310)을 억제제가 충진되어 있는 저해반응조(330)에 침지한다(S1120).
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)는 저해반응조(330)에 사용된 억제제가 하이드록실아민(Hydroxylamine), NO2 및 NH4인 경우, 분리막 산기관 유닛(310)의 표면에 잔류된 약품이 제거되도록 세척조(330)로 이동시킨다(S1130). 이때, 저해반응조(330)에 사용된 억제제의 종류에 따라서 과정이 달라질 수 있는데, 사용된 억제제가 고체 또는 액체 아닌 경우, 즉 기체 상태의 NO가 억제제에 사용된 경우에는 세척 과정을 생략할 수 있다.
아질산 산화 미생물(NOB) 활성 저해 장치(300)가 NO2 및 NH4를 억제제로 사용했을 경우에는, 이를 재사용하여 부분아질산-아나목스 공정에 투입한다(S1140).
도 10에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 10에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 10은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 10에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 미생물 배양장치
110: 생물 반응조
120: 침전조
121: 공기
122: 산소
123: 이산화탄소
130: 유입폐수
140: 유입폐수 측정부
150: 제어반
210: 분리막 산기관
220: 공기
300: 제1 실시예에 따른 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치
310: 분리막 산기관 유닛
320: 탈리조
330: 저해반응조
340: 세척조
350: 순환펌프
700: 제2 실시예에 따른 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치
910: 아나목스 반응조
920: 부분아질산조

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 아질산 산화 억제제를 사용하여 아질 산화 미생물에 의한 아질산 산화를 억제하는 아질산 산화 활성 저해장치에 있어서,
    분리막 산기관 유닛에 부착된 미생물 또는 고형체 일부를 제거하는 탈리조;
    상기 탈리조에서 탈리된 분리막 산기관 유닛을 상기 아질산 산화 억제제에 침지하는 저해반응조; 및
    상기 분리막 산기관 유닛 표면의 상기 아질산 산화 억제제를 세척하는 세척조;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치는,
    단축질소제거 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 탈리조는,
    공기를 유입시켜 상향류를 형성하는 순환펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치.
  8. 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치를 이용하여, 아질산 산화 미생물이 아질산을 산화하는 것을 억제하는 방법에 있어서,
    분리막 산기관 유닛을 상기 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치의 탈리조에 침지하는 과정;
    일부의 고형물 탈리가 완료된 분리막 산기관 유닛을 아질산 산화 미생물 억제제가 충진된 저해 반응조에 침지하는 과정; 및
    분리막 산기관 유닛의 표면에 잔류된 약품을 제거하기 위해 세척조에 침지하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 아질산 산화 미생물 활성 저해 방법.
KR1020180042446A 2017-09-30 2018-04-12 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법 KR102111059B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042446A KR102111059B1 (ko) 2018-04-12 2018-04-12 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법
EP18861425.9A EP3689830A4 (en) 2017-09-30 2018-07-24 DEVICE AND METHOD FOR REDUCING NITROGEN REMOVAL AND INHIBITING THE ACTIVITY OF NITRITE-OXIDIZING BACTERIA
PCT/KR2018/008372 WO2019066230A1 (ko) 2017-09-30 2018-07-24 단축질소제거 및 아질산 산화 미생물 활성 저해를 위한 장치 및 방법
CN201880060472.2A CN111094194A (zh) 2017-09-30 2018-07-24 用于短程除氮及抑制亚硝酸氧化微生物活性的装置及方法
US16/647,769 US11053148B2 (en) 2017-09-30 2018-07-24 Device and method for shortcut nitrogen removal and nitrite-oxidizing bacteria activity inhibition
US17/334,723 US11685677B2 (en) 2017-09-30 2021-05-29 Nitrite-oxidizing bacteria activity inhibitor and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042446A KR102111059B1 (ko) 2018-04-12 2018-04-12 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190119253A KR20190119253A (ko) 2019-10-22
KR102111059B1 true KR102111059B1 (ko) 2020-05-14

Family

ID=68420078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180042446A KR102111059B1 (ko) 2017-09-30 2018-04-12 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102111059B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111960538B (zh) * 2020-09-02 2024-03-12 北京城市排水集团有限责任公司 一种实现低氨氮废水短程硝化-厌氧氨氧化脱氮稳定运行的系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003245684A (ja) * 2002-02-27 2003-09-02 Hiroyasu Ogawa メンブラン型散気管を用いた間欠散気による汚水処理法
JP5592677B2 (ja) * 2010-03-12 2014-09-17 新日鐵住金株式会社 アンモニア含有廃水の生物学的窒素処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003245684A (ja) * 2002-02-27 2003-09-02 Hiroyasu Ogawa メンブラン型散気管を用いた間欠散気による汚水処理法
JP5592677B2 (ja) * 2010-03-12 2014-09-17 新日鐵住金株式会社 アンモニア含有廃水の生物学的窒素処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190119253A (ko) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2671729C2 (ru) Способ и система для удаления азота из сточных вод
JP4796631B2 (ja) 汚水を硝化および脱窒素する方法とシステム
US20140360933A1 (en) Methods and apparatus for nitrogen removal from wastewater
Udert et al. Effect of heterotrophic growth on nitritation/anammox in a single sequencing batch reactor
US11685677B2 (en) Nitrite-oxidizing bacteria activity inhibitor and method
US20160207807A1 (en) Wastewater treatment system
KR20130041615A (ko) 멤브레인 반응조를 이용한 폐수의 질소와 유기물 동시 제거 방법
KR102311712B1 (ko) 여재가 투입된 회분식 반응조(sbbr)를 이용한 부분 아질산화와 이를 이용한 단축질소제거 오폐수 처리장치 및 시스템
US10556816B2 (en) Wastewater treatment apparatus
KR102111059B1 (ko) 아질산 산화 미생물 활성 저해 장치 및 그 방법
JP2008155086A (ja) 廃水の処理方法、処理装置及び廃水処理用微生物剤
JP2003126886A (ja) 生物学的窒素除去方法及び装置
JP5148642B2 (ja) 廃水の窒素処理方法と装置
JP2000308900A (ja) アンモニア含有排水の処理方法
JP2003024987A (ja) アンモニア性窒素含有水の硝化方法
KR100783789B1 (ko) 하수처리장치 및 이를 이용한 하수처리방법
KR20090011513A (ko) 하수처리공정의 제어방법
KR20210040632A (ko) 다양한 고농도 폐액의 아질산화 반응과 미생물 배양강화를 통한 하수처리장 수처리공정에서 혐기성 암모늄 산화 공법 기반의 하수처리 시스템
JP5656656B2 (ja) 水処理装置
JPH0724492A (ja) 活性汚泥循環変法の運転制御方法
KR20040031359A (ko) 질소 및 인의 제거를 위한 하수의 고도처리장치 및 방법
US20080210628A1 (en) Process for the Biological Treatment of Ammonium-Rich Aqueous Media
JP5951531B2 (ja) 排水処理装置
Sabirova Prospects for biotechnology in wastewater processing at coke plants
JP6116975B2 (ja) 水処理装置、水処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right